As comunicações óticas estão cada vez mais presentes no mundo atual. A procura incessante de maiores taxas de transmissão de dados e de maiores larguras de banda é uma necessidade visto que o número de utilizadores está constantemente a crescer. Esta dissertação aborda a tecnologia para redes óticas passivas NGPON2. Esta tecnologia permite a comunicação em diferentes canais tanto no uplink como no downlink. Na minha dissertação é testado e caracterizado um componente ótico capaz de enviar e receber um sinal modulado em amplitude que foi testado a longo alcance. Esta troca de dados é efetuada a um débito binário de 10 Gbps. Deste modo, foi testado um protótipo de uma NG-PON2 produzida pela empresa PICadvanced S.A. em diferentes cenários no downlink e no uplink. No downlink são testadas duas OLT: a desenvolvida pela empresa PICadvanced e uma comercial. Ambas têm um laser externamente modulado, permitindo fazer uma comparação do desempenho de cada uma. Considerando que as montagens de teste são iguais podemos inferir que as diferenças existentes nos resultados obtidos se justificam com diferenças nos componentes usados: laser, modulador e Semicondutor Optical Amplifier (SOA). Relativamente ao uplink, a transmissão de informação é realizada por uma ONU, que tem um laser diretamente modulado. Tendo em conta que as condições de teste são as mesmas para ambos os XFP, as diferenças registadas no desempenho relacionasse com o recetor, neste caso o Avalanche Photodiode (APD). Os testes de performance realizados incluem o impacto da dispersão da fibra em downstream até 40 km e em upstream até 20 km. O impacto da dispersão da fibra é mais notório quando o transmissor tem um laser modulado diretamente do que um que seja modulado externamente. Foi, ainda, analisado o impacto da temperatura em ambos os cenários sendo que o facto de o transmissor ter um thermoelectric cooler (TEC) leva a que o impacto não seja notório. Pelo contrário, este fenómeno não é visível no recetor visto que não tem nenhum componente que controle o impacto térmico. Tendo em conta que a ONU transmite dados em bursts foi testada a comunicação com 2 ONU a emitir informação que é recebida por uma OLT, verificando-se que a variação do time slot de comunicação de cada ONU não impacta na performance. Foi, ainda, desenvolvida uma ferramenta de simulação com recurso ao VPIPhotonics que permitiu otimizar os cenários testados em downlink considerando os resultados obtidos para a OLT não comercial.

Optical communications are becoming even more present in the present world. The constant search for higher bitrates and higher bandwidth is needed since the users’ number is constantly growing. This dissertation approaches the technology for Passive Optical Network NG-PON2. This technology allows the communication in different channels in both downlink and uplink. In my dissertation, it is tested and characterized an optical component that sends and receives data at an extended reach. The data rate used is 10 Gbps in downlink and uplink. So, a prototype of an OLT produced by PICadvanced S.A. was tested in different scenarios. Two OLT are tested in the downlink: a commercial and a non-commercial. Both have an Externally Modulated Laser (EML), allowing a comparison of the performance. Considering the test conditions and the setup don’t change, the differences registered are related to the components used: laser, modulator and SOA. Regarding the upstream, the transmission of information is realized by an ONU, which has a Directly Modulated Laser (DML). Considering that, the test conditions remain the same for both XFP, the differences registered are related to the receiver, which is an APD in both cases. The performance tests realized include the impact of fiber dispersion in downstream for distances up to 40 km and upstream for distances up to 20 km. The fiber dispersion impacts more in transmitters that have a directly modulated laser. The impact of the temperature in both scenarios was analyzed yet considering that the transmitter has a TEC to control the temperature and the receiver does not. Considering an ONU emits data in bursts, the uplink communication was tested with 2 ONU emitting information that an OLT receives and it was possible to conclude that the time slot variance does not impact in the performance. In addition, a simulation tool in VPIPhotonics was developed to allow the optimization of different scenarios tested in the downlink considering the results of the non-commercial OLT.

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações